RU2526855C1 - Multifunctional distributor for step motor control - Google Patents

Multifunctional distributor for step motor control Download PDF

Info

Publication number
RU2526855C1
RU2526855C1 RU2013100452/07A RU2013100452A RU2526855C1 RU 2526855 C1 RU2526855 C1 RU 2526855C1 RU 2013100452/07 A RU2013100452/07 A RU 2013100452/07A RU 2013100452 A RU2013100452 A RU 2013100452A RU 2526855 C1 RU2526855 C1 RU 2526855C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bus
distributor
outputs
inputs
reverse
Prior art date
Application number
RU2013100452/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013100452A (en
Inventor
Валентин Михайлович Люханов
Владимир Васильевич Копытин
Дмитрий Сергеевич Мязин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2013100452/07A priority Critical patent/RU2526855C1/en
Publication of RU2013100452A publication Critical patent/RU2013100452A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2526855C1 publication Critical patent/RU2526855C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: in multifunctional distributor for step motor control there is additional convolution circuit, the seventh output of permanent memory, a bus for standard operation and new functional links specified in the application materials.
EFFECT: expansion of functional capabilities due to provision of the known switching and idle modes for motors with various quantity of phase windings and provision of the step motor operation in mode of alternating cycling controlled through busbars of switching mode selection as well as introduction of automatic control over standard functioning of the device.
4 dwg, 2 tbl

Description

Известен [1] распределитель импульсов для управления четырехфазным шаговым двигателем, содержащий шины управления, тактовых импульсов, реверса, выбора режима коммутации, реверсивный счетчик и мультиплексоры, адресные входы которых соединены с разрядными выходами счетчика, а выходы используются в качестве выходов распределителя, который реализует режимы четырехтактной поочередной и парной реверсивной коммутации, а также режимы стоянки с включенными или обесточенными обмотками. Однако данное устройство не реализует режимы коммутации трехфазных и шестифазных шаговых двигателей, не обеспечивает автоматический контроль за сбоями и отказами устройства.Known [1] is a pulse distributor for controlling a four-phase stepper motor, containing control buses, clock pulses, reverse, switching mode selection, a reversible counter and multiplexers, the address inputs of which are connected to the counter discharge outputs, and the outputs are used as outputs of a distributor that implements modes four-cycle alternating and paired reverse switching, as well as parking modes with windings on or off. However, this device does not implement the switching modes of three-phase and six-phase stepper motors, it does not provide automatic control of failures and failures of the device.

Наиболее близким к заявляемому распределителю является устройство для управления шаговым двигателем [2], содержащее первую, вторую и третью шины выбора режима коммутации, шину управления, тактовую шину, шину реверса, реверсивный 2/12 счетчик, первый, второй и третий входы которого соединены с шиной управления, тактовой шиной, шиной реверса соответственно, постоянное запоминающее устройство, первый -четвертый адресный входы которого соединены с одноименными выходами счетчика, пятый - восьмой входы постоянного запоминающего устройства соединены соответственно с третьей, второй, первой шинами выбора режима коммутации и разрешения чтения, а первый - шестой выходы используются в качестве выходов устройства, которое позволяет реализовать режимы трехтактной, четырехтактной, шеститактной поочередной и парной, двенадцатитактной реверсивной коммутации, а также режимы обесточенной стоянки и стоянки под током. Однако данное устройство не обнаруживает отказы в функционировании.Closest to the claimed distributor is a device for controlling a stepper motor [2], comprising a first, second and third bus for selecting a switching mode, a control bus, a clock bus, a reverse bus, a reversible 2/12 counter, the first, second and third inputs of which are connected to control bus, clock bus, reverse bus, respectively, read-only memory, the first and fourth address inputs of which are connected to the counter outputs of the same name, the fifth and eighth inputs of the read-only memory device are connected respectively, with the third, second, first buses for switching the switching mode and reading permission, and the first and sixth outputs are used as the outputs of the device, which allows implementing the three-cycle, four-cycle, six-cycle alternating and pair modes, twelve-cycle reverse switching, as well as de-energized parking and parking under electric current. However, this device does not detect a malfunction.

Заявляемое изобретение направлено на расширение функциональных возможностей устройства и повышение эффективности его эксплуатации.The invention is aimed at expanding the functionality of the device and increasing the efficiency of its operation.

Это достигается тем, что в устройство дополнительно введены схема свертки, контрольный разряд проверки на нечетность постоянного запоминающего устройства, выходная шина «штатная работа», при этом первый - седьмой выходы распределителя соединены с одноименными входами схемы свертки, выход которой соединен с шиной «штатная работа».This is achieved by the fact that the convolution circuit, the check odd check of read-only memory of the read-only memory, the output bus is “regular operation”, the first and seventh outputs of the distributor are connected to the inputs of the convolution scheme of the same name, the output of which is connected to the “regular operation” bus, ".

На фиг.1 приведена блок-схема распределителя, на фиг.2 - схема подключения фазных обмоток трехфазного двигателя к выходам распределителя, а также циклы трехтактной и шеститактной реверсивной коммутации и соответствующие им диаграммы поля статора. На фиг.3 приведена схема подключения фазных обмоток шестифазного двигателя к выходам распределителя, а также циклы трехтактной, шеститактной, двенадцатитактной реверсивной коммутации и соответствующие им диаграммы поля статора. На фиг.4 показано подключение фазных обмоток четырехфазного двигателя к выходам распределителя, а также циклы четырехтактной парной и поочередной реверсивной коммутации и соответствующие им диаграммы поля статора.Figure 1 shows the block diagram of the distributor, figure 2 is a diagram of the connection of the phase windings of a three-phase motor to the outputs of the distributor, as well as cycles of three-stroke and six-stroke reverse switching and the corresponding diagrams of the stator field. Figure 3 shows the connection diagram of the phase windings of a six-phase motor to the outputs of the distributor, as well as the cycles of a three-stroke, six-stroke, twelve-cycle reverse switching and the corresponding diagrams of the stator field. Figure 4 shows the connection of the phase windings of a four-phase motor to the outputs of the distributor, as well as the cycles of a four-stroke pair and alternate reverse switching and the corresponding diagrams of the stator field.

Распределитель содержит шины выбора режима коммутации (1-3, шину управления 4, тактовую шину 5, шину реверса 6, шину разрешения чтения, реверсивный 2/12 счетчик 8, постоянное запоминающее устройство 9, схему свертки 10, шину «штатная работа» 11).The distributor contains buses for selecting the switching mode (1-3, control bus 4, clock bus 5, reverse bus 6, read enable bus, reversible 2/12 counter 8, read-only memory 9, convolution circuit 10, "standard operation" bus 11) .

Шины выбора режима коммутации 3, 2, 1 соединены с входами 5, 6, 7 постоянного запоминающего устройства, шина управления 4 соединена с первым входом реверсивного счетчика 8, тактовая шина 5 и шина реверса 6 подключены ко второму и третьему входам реверсивного счетчика, шина разрешения чтения 7 соединена с восьмым входом постоянного запоминающего устройства 9, выходы 1-4 реверсивного счетчика соединены с одноименными входами постоянного запоминающего устройства 9, выходы которого 1-7 соединены с 1-7 входами схемы свертки 10, а выходы 1-6 являются групповым выходом распределителя, выход 11 схемы свертки 10 является выходом «штатная работа» заявляемого распределителя.The selection mode switching buses 3, 2, 1 are connected to the inputs 5, 6, 7 of the read-only memory, the control bus 4 is connected to the first input of the reverse counter 8, the clock bus 5 and the reverse bus 6 are connected to the second and third inputs of the reverse counter, permission bus reading 7 is connected to the eighth input of read-only memory 9, outputs 1-4 of the reverse counter are connected to the same inputs of read-only memory 9, the outputs of which 1-7 are connected to 1-7 inputs of convolution circuit 10, and outputs 1-6 are groups the output of the distributor, the output 11 of the convolution circuit 10 is the output of the "regular work" of the inventive distributor.

Распределитель работает следующим образом. При начальной установке выполняется подключение выходов устройства через усилители мощности к фазным обмоткам шагового двигателя в соответствии с фиг.2-4, а на входах 5-7 постоянного запоминающего устройства устанавливается код режима коммутации. Например, первый, второй, третий выходы распределителя b1-b3 через усилители мощности подключаются к обмоткам первой, второй, третьей фазы трехфазного двигателя (фиг.2), а на шинах 1-3 режима коммутации устанавливается код 111 режима трехтактной поочередной коммутации. При этом формируются старшие разряды адреса а5а6а7 (фиг.1) ячеек памяти постоянного запоминающего устройства, значение младших адресных разрядов которого а1а2а3а4 представлено кодом состояния реверсивного счетчика на его выходах 1-4. При наличии сигнала разрешения чтения Е=1 код содержимого постоянного запоминающего устройства по адресу а1а2а3а4а5а6а7 выводится на выходные разряды устройства b1-b7, обеспечивая заданную коммутацию фазных напряжений двигателя в соответствии с таблицами 1, 2, значение Е=0 устанавливает на выходе устройства переменные b1-b7 равными нулю, обеспечивая реализацию режима стоянки с обесточенными обмотками двигателя.The distributor operates as follows. At the initial installation, the device outputs are connected through power amplifiers to the phase windings of the stepper motor in accordance with FIGS. 2-4, and a switching mode code is set at the inputs 5-7 of the permanent storage device. For example, the first, second, third outputs of the distributor b 1 -b 3 through power amplifiers are connected to the windings of the first, second, third phases of a three-phase motor (figure 2), and on the buses 1-3 of the switching mode, the code 111 of the three-cycle alternating switching mode is set. In this case, the senior bits of the address a 5 a 6 a 7 (Fig. 1) of the memory cells of the permanent storage device are formed, the value of the lower address bits of which a 1 a 2 a 3 a 4 is represented by the status code of the reverse counter at its outputs 1-4. If there is a read permission signal E = 1, the content code of the read-only memory at the address a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 a 7 is output to the output bits of the device b 1 -b 7 , providing a given switching of the phase voltage of the motor in accordance with the tables 1, 2, the value E = 0 sets the variables b 1 -b 7 at the device output equal to zero, ensuring the implementation of the parking mode with de-energized motor windings.

Значение логической переменной V=1 шины 4 управления разрешает счет импульсов, поступающих по тактовой шине 5 на увеличение или уменьшение кода состояния реверсивного счетчика в зависимости от уровня на шине 6 реверса, при этом каждому импульсу соответствует единичное перемещение ротора двигателя в прямом или реверсном направлении.The value of the logical variable V = 1 of the control bus 4 permits the counting of pulses arriving on the clock bus 5 to increase or decrease the status code of the reverse counter depending on the level on the reverse bus 6, and each pulse corresponds to a single movement of the motor rotor in the forward or reverse direction.

При V ¯ E = 1

Figure 00000001
обеспечивается реализация режима стоянки под током.At V ¯ E = one
Figure 00000001
the implementation of the parking mode under current is ensured.

Схема свертки 10 реализует операцию S'=b1⊕b2⊕b3⊕b4⊕b5⊕b6⊕b7, где b1-b6 - логические переменные, управляющие коммутацией обмоток шагового двигателя (bi=1 соответствует включению обмотки), а b7 - контрольный разряд проверки на нечетность, равный b ¯ = b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6

Figure 00000002
для распределителя, функционирующего без отказов, в этом случае S'=1. Функционирование распределителя при нечетном числе искажений приведено в таблице 2.The convolution scheme 10 implements the operation S '= b 1 ⊕ b 2 ⊕ b 3 ⊕ b 4 ⊕ b 5 ⊕ b 6 ⊕ b 7 , where b 1 -b 6 are the logical variables that control the switching of the windings of the stepper motor (b i = 1 corresponds turn on the winding), and b 7 is the parity check oddness equal to b ¯ = b one b 2 b 3 b four b 5 b 6
Figure 00000002
for a valve operating without failures, in this case S '= 1. The operation of the distributor with an odd number of distortions is shown in table 2.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство SU №1474822, Кл. Н02Р 8/00, бюл. №15, 23.04.89.1. Copyright certificate SU No. 1444822, Cl. Н02Р 8/00, bull. No. 15, 04/23/89.

2. Патент RU 2417512, Кл. Н02Р 8/00, Н02Р 8/20, бюл. №21, 27.07.2011.2. Patent RU 2417512, Cl. Н02Р 8/00, Н02Р 8/20, bull. No. 21, 07/27/2011.

3. Дискретный электропривод с шаговыми двигателями/ Под редакцией М.Г.Чиликина. М.: «Энергия», 1971.Многофункциональный распределитель для управления шаговым двигателем (отказов нет, S = b ¯ 7 b 7 = 1

Figure 00000003
штатный режим, прямая коммутация)3. Discrete electric drive with stepper motors / Edited by MG Chilikin. M .: "Energy", 1971. A multi-functional distributor for controlling a stepper motor (no failures, S = b ¯ 7 b 7 = one
Figure 00000003
normal mode, direct switching)

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Многофункциональный распределитель для управления шаговым двигателем (режим обнаружения нечетного числа искажений)Multifunctional valve for controlling a stepper motor (odd distortion detection mode)

Figure 00000006
Figure 00000006

Claims (1)

Многофункциональный распределитель для управления шаговым двигателем, содержащий первую, вторую и третью шины выбора режима коммутации, шину управления, тактовую шину, шину реверса, реверсивный счетчик, первый, второй и третий входы которого соединены с шиной управления, тактовой шиной, шиной реверса соответственно, постоянное запоминающее устройство первый - четвертый адресные входы которого соединены с одноименными выходами счетчика, пятый - восьмой входы постоянного запоминающего устройства, соединенные соответственно с третьей, второй, первой шинами выбора режима коммутации и разрешения чтения, а первый - шестой выходы используются в качестве выходов устройства, отличающийся тем, что в распределитель дополнительно введены схема свертки, шина «штатная работа», седьмой выход постоянного запоминающего устройства, при этом выходы первый - седьмой постоянного запоминающего устройства соединены с одноименными входами схемы свертки, выход которой соединен с шиной «штатная работа». A multifunctional distributor for controlling a stepper motor, comprising the first, second and third buses for selecting a switching mode, a control bus, a clock bus, a reverse bus, a reversible counter, the first, second and third inputs of which are connected to a control bus, a clock bus, a reverse bus, respectively the storage device is the first - fourth address inputs of which are connected to the counter outputs of the same name, the fifth - the eighth inputs of the read-only memory connected respectively to the third, in first, the sixth outputs are used as the device outputs, characterized in that the convolution circuit, the “normal operation” bus, the seventh output of the permanent storage device are additionally introduced into the distributor, the first outputs being the seventh permanent storage device is connected to the inputs of the convolution circuit of the same name, the output of which is connected to the bus "regular work".
RU2013100452/07A 2013-01-09 2013-01-09 Multifunctional distributor for step motor control RU2526855C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013100452/07A RU2526855C1 (en) 2013-01-09 2013-01-09 Multifunctional distributor for step motor control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013100452/07A RU2526855C1 (en) 2013-01-09 2013-01-09 Multifunctional distributor for step motor control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013100452A RU2013100452A (en) 2014-07-20
RU2526855C1 true RU2526855C1 (en) 2014-08-27

Family

ID=51214969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013100452/07A RU2526855C1 (en) 2013-01-09 2013-01-09 Multifunctional distributor for step motor control

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2526855C1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1404774A (en) * 1972-09-14 1975-09-03 Elektromat Veb Controlling a stepping motor by a variable frequency oscillator
DE3230290A1 (en) * 1982-02-08 1983-08-25 Mikuni Kogyo K.K., Tokyo DEVICE FOR DRIVING A STEPPING MOTOR
US4490883A (en) * 1982-09-07 1985-01-01 Gauron Richard F Fastener for releasably and adjustably connecting two structural members
SU1474822A1 (en) * 1987-07-06 1989-04-23 Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им.В.И.Ленина Pulse distributor for controlling four-phase stepping motor
EP0369954A1 (en) * 1988-11-16 1990-05-23 STMicroelectronics S.r.l. Multipurpose, internally configurable integrated circuit for driving in a switching mode external inductive loads according to a selectable connection scheme
RU2133550C1 (en) * 1998-03-03 1999-07-20 Акционерное общество открытого типа Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева Pulse distributor for controlling four-phase stepping motor
CN1458741A (en) * 2003-05-11 2003-11-26 张金铭 Driving circuit for intelligent step motor
RU2417512C2 (en) * 2009-06-02 2011-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Device for step motor control
RU2010138007A (en) * 2010-09-13 2012-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический универси FOUR-STEP REVERSE PULSE DISTRIBUTOR FOR CONTROLLING A STEP-BY-STEP ENGINE WITH AUTOMATIC SINGLE ERROR CORRECTION

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1404774A (en) * 1972-09-14 1975-09-03 Elektromat Veb Controlling a stepping motor by a variable frequency oscillator
DE3230290A1 (en) * 1982-02-08 1983-08-25 Mikuni Kogyo K.K., Tokyo DEVICE FOR DRIVING A STEPPING MOTOR
US4490883A (en) * 1982-09-07 1985-01-01 Gauron Richard F Fastener for releasably and adjustably connecting two structural members
SU1474822A1 (en) * 1987-07-06 1989-04-23 Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им.В.И.Ленина Pulse distributor for controlling four-phase stepping motor
EP0369954A1 (en) * 1988-11-16 1990-05-23 STMicroelectronics S.r.l. Multipurpose, internally configurable integrated circuit for driving in a switching mode external inductive loads according to a selectable connection scheme
RU2133550C1 (en) * 1998-03-03 1999-07-20 Акционерное общество открытого типа Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева Pulse distributor for controlling four-phase stepping motor
CN1458741A (en) * 2003-05-11 2003-11-26 张金铭 Driving circuit for intelligent step motor
RU2417512C2 (en) * 2009-06-02 2011-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Device for step motor control
RU2010138007A (en) * 2010-09-13 2012-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический универси FOUR-STEP REVERSE PULSE DISTRIBUTOR FOR CONTROLLING A STEP-BY-STEP ENGINE WITH AUTOMATIC SINGLE ERROR CORRECTION

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013100452A (en) 2014-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101264884B1 (en) Electric Motor System
US20060232251A1 (en) Switched reluctance generator with improved generation efficiency in low-speed range
MY137339A (en) Claw pole motor stator
US9917530B2 (en) Reconfigurable converter
GB2515086A (en) Method of controlling of a brushless permanent-magnet motor
CN102934352B (en) For running method and the control device of three-phase brushless DC motor
RU2526855C1 (en) Multifunctional distributor for step motor control
RU2417512C2 (en) Device for step motor control
JP5923386B2 (en) Converter device and motor driving device using the same
CN2924912Y (en) Dipolar two-phase DC brushless motor
JP6709508B2 (en) Field winding type rotating machine
CN105207548A (en) Electronic commutation series excited direct-current motor four-quadrant operation control device and method
US20180219500A1 (en) 2-phase brushless ac motor with embedded electronic control
RU2408127C1 (en) Contact-free dc motor
RU2523047C2 (en) Device for failure detection in step electric drive
KR20150064562A (en) Motor driving apparatus and motor driving method
Zhou et al. A nonlinear model for the switched reluctance motor
RU2523048C2 (en) Device for failure detection in step electric drive
Babu et al. FPGA based speed controller for 8/6 switched reluctance motor using hysteresis controller
RU2393610C1 (en) Method of automatic balancing adjustment of currents in multi-phase system by specified phase
Kumar et al. Rotor position estimation and design of low cost controller circuit for Switched Reluctance Motor based on machine design parameters
RU2516269C2 (en) Device for stepped motor control
Rebelo et al. Development of a Modular Controller to Minimize Current Ripple in Low Inductance Coreless Permanent Magnet Motor
RU2516528C2 (en) Device for stepped motor control
WO2023218700A1 (en) Power generator and power generation system using same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160110